Выяснен секрет огранки алмазов

Ученые выяснили, почему одни грани алмазов полируются легче, чем другие. Для решения этого вопроса специалисты разработали компьютерную модель, которая описывает происходящие процессы на атомном уровне. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое описание приводит портал Physics World.

Алмаз является одним из самых твердых веществ на Земле, тем не менее, его можно отполировать и огранить, используя полировальный круг из железа с закрепленными на нем небольшими алмазными фрагментами. Ювелиры давно выяснили, что при закреплении обрабатываемых алмазов под определенными углами их полировка идет значительно легче. Кроме того, некоторые из граней алмаза полируются легче, чем другие.

Чтобы выяснить, в чем причина такой асимметрии, авторы новой работы рассмотрели, что происходит со слоями углерода в кристаллической решетке алмаза при полировке. По итогам длительного (около года) моделирования ученые заключили, что при контакте полировального круга и алмаза с поверхности последнего "слущивается" часть атомов, которые образуют аморфный слой. При вращении круга этот слой перемещается по подлежащей кристаллической решетке, и его атомы могут образовывать связи с атомами углерода из решетки.

Если атом из слоя, по которому ползет аморфный "слизняк", связан со своими соседями непрочно, то он образует связь и будет "вырван" из решетки. Если же он держится прочно, то новая связь не образуется. На основании полученных данных возможно разработать алгоритм, который позволит создавать аморфный слой так, чтобы он "вырывал" как можно больше атомов из нижележащей поверхности. Таким образом можно будет более эффективно полировать "трудные" поверхности.

У Суперземли впервые обнаружена атмосфера

Астрономам впервые удалось обнаружить атмосферу у Суперземли - внесолнечной планеты под названием GJ 1214b. Свое открытие ученые описали в статье в журнале Nature, а коротко работа описана в пресс-релизе NASA.

Суперземлями называют планеты, обращающиеся вокруг других звезд, масса которых может быть до трех раз больше земной, а диаметр превышает земной не более чем в десять раз. Суперземля GJ 1214b была открыта в 2009 году - она обращается вокруг тусклой звезды GJ 1214, расположенной в созвездии Змееносца на расстоянии около 40 световых лет от Земли.

Высота орбиты GJ 1214b составляет около 0,014 астрономической единицы (одна астрономическая единица соответствует расстоянию от Земли до Солнца). Планета, находящаяся на таком небольшом удалении от звезды, не может иметь на поверхности жидкой воды (а, значит, непригодна для существования живых организмов земного типа) - H2O может присутствовать на ней только в форме пара.

Авторы новой работы наблюдали за прохождением GJ 1214b по диску своей звезды при помощи массива телескопов VLT (Very Large Telescope - Очень Большой Телескоп) в Чили. Если у планеты есть атмосфера, то свет звезды, проходя через нее, частично поглощается присутствующими в атмосфере химическими веществами. Анализируя "дыры" в спектре излучения звезды, ученые могут выяснить, какие вещества содержатся в атмосфере планеты.

По итогам наблюдения за системой звезды GJ 1214и планеты GJ 1214b ученые не смогли сделать однозначного заключения о составе атмосферы планеты, однако выделили две основные возможности. Первая предполагает, что планета окружена чрезвычайно плотной атмосферой из водяного пара, а вторая - что небесное тело обладает водородной атмосферой и закрыто плотным слоем облаков. Сделать выбор в пользу одной из этих возможностей астрономы смогут при дальнейших наблюдениях за планетой.

Недавно другой коллектив ученых представил выкладки, в которых доказывается, что Суперземли могут обладать жидким металлическим ядром, которое необходимо для создания вокруг планеты магнитного поля, защищающего ее потенциальных жителей от радиации. До сих пор считалось, что ядро Суперземель твердое.